一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法及装置

摘要

本发明提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法及装置，通过预先分配电力通信系统的时分信道，索引接入各自的时片组内以发送相应的数据比特，有效避免了数据传输过程中多节点发生碰撞，并且对传送的数据进行了接收判决，使得数据在传输过程中拥有较低的误码率，从而保证了数据在信道中的传输效率，实现了信号高速可靠的在电力通信系统中的多址接入。解决了现有基于电力传输线的调制解调方式下由于通信带宽的限制，难以通过提升频率带宽以实现提升信号传输效率的问题。

权利要求

1.一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，其特征在于，包括：将传输时间分为若干个时片组；

将所述若干个时片组对应分配给若干个通信节点对，每个所述通信节点对均包括电力传输线发送节点和电力传输线接收节点；

每个所述电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入，并在接入的时片组内发送数据比特，每个电力传输线发送节点发送的数据比特均包括时片索引比特和索引数据比特，并且数据比特的数目等于时片索引比特的数目和索引数据比特的数目之和；

每个所述电力传输线接收节点对相应的所述电力传输线发送节点发送的所述数据比特进行接收判决，满足最佳接收后恢复发送信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，其特征在于，每个所述时片组均包括若干个时片，所述若干个时片通过连续编码或交织编码进行分组。

3.根据权利要求2所述的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，其特征在于，所述将所述若干个时片组对应分配给若干个通信节点对具体包括：通过中心节点将所述若干个时片组对应分配给若干个通信节点对；

或

将所述若干个时片组进行预分配，所述若干个通信节点对进行分布式载波侦听，在信道空闲时接入相应的预分配的时片组。

4.根据权利要求3所述的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，其特征在于，所述每个所述电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入具体为：每个所述电力传输线发送节点通过接入时片的位置索引到所述时片索引比特，所述时片的数目和所述时片索引比特的数目满足下式：式中，p1表示为所述时片索引比特的数目，M表示为所述时片的数目，C(M,1)表示为在M个时片内选择1个时片的二项式系数， 表示为向下取整函数。

5.根据权利要求4所述的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，其特征在于，所述接入的时片组内发送数据比特具体为：所述电力传输线发送节点在接入的时片内通过索引到的所述时片索引比特发送相应的所述索引数据比特。

6.根据权利要求1所述的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，其特征在于，所述接收判决基于最佳接收准则进行，所述最佳接收准则具体包括：最大似然准则和最大后验概率准则。

7.一种基于电力传输线的索引时分多址接入装置，其特征在于，包括：时域划分模块，用于将传输时间分为若干个时片组；

时片分配模块，用于将所述若干个时片组对应分配给若干个通信节点对，每个所述通信节点对均包括电力传输线发送节点和电力传输线接收节点；

数据发送模块，用于通过每个所述电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入，并在接入的时片组内发送数据比特，每个电力传输线发送节点发送的数据比特均包括时片索引比特和索引数据比特，并且数据比特的数目等于时片索引比特的数目和索引数据比特的数目之和；

数据判决模块，用于通过每个所述电力传输线接收节点对相应的所述电力传输线发送节点发送的所述数据比特进行接收判决，满足最佳接收后恢复发送信号。

8.根据权利要求7所述的一种基于电力传输线的索引时分多址接入装置，其特征在于，所述时域划分模块还包括：时片划分模块，用于将每个所述时片组划分为若干个时片，所述若干个时片通过连续编码或交织编码进行分组。

9.根据权利要求8所述的一种基于电力传输线的索引时分多址接入装置，其特征在于，所述时片分配模块具体包括：第一时片分配模块，用于通过中心节点将所述若干个时片组对应分配给若干个通信节点对；

或

第二时片分配模块，用于将所述若干个时片组进行预分配，所述若干个通信节点对进行分布式载波侦听，在信道空闲时接入相应的预分配的时片组。

说明书

一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于数据传输技术领域，具体涉及一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法及装置。

背景技术

[0002] 近年来，伴随着通信技术的发展，如何实现通信网络的全覆盖成为了下一代通信网络的主要问题。电力线通信基于已经被广泛部署、不需要二次投入的电力线，成为实现构建泛在连接的下一代网络关注热点。电力线最初被设计用于电量的传输，直到上个世纪电力线载波通信才逐步被研究者关注，并开展了一系列窄带电力线通信的研究。

[0003] 现阶段的电力载波通信调制解调方案已经可以满足一对一的低速率传输，实现远程抄表等业务。现有的调制解调方式受限于通信带宽，有大量论文表示提高PLC速率只能通过提高可用频率带宽实现。但由于电力线传输信道具有很强的带通性质，过高的频率会导致信号强烈衰减，甚至超过传统的无线信道衰减。因此，如何在功率受限的情况下进一步提升频带的传输效率，以提高电力线信道的传输效率成为了当前的研究重点。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明旨在解决在现有的基于电力传输线的调制解调方式下由于通信带宽的限制，难以通过提升频率带宽以实现提升信号传输效率的问题。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

[0006] 第一方面，本发明提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，包括：

[0007] 将传输时间分为若干个时片组；

[0008] 将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对，每个通信节点对均包括电力传输线发送节点和电力传输线接收节点；

[0009] 每个电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入，并在接入的时片组内发送数据比特；

[0010] 每个电力传输线接收节点对相应的电力传输线发送节点发送的数据比特进行接收判决，满足最佳接收后恢复发送信号。

[0011] 进一步的，每个时片组均包括若干个时片，若干个时片通过连续编码或交织编码进行分组。

[0012] 进一步的，将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对具体包括：

[0013] 通过中心节点将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对；

[0014] 或

[0015] 将若干个时片组进行预分配，若干个通信节点对进行分布式载波侦听，在信道空闲时接入相应的预分配的时片组。

[0016] 进一步的，数据比特具体包括：

[0017] 时片索引比特和索引数据比特；

[0018] 数据比特的数目等于时片索引比特的数目和索引数据比特的数目之和。

[0019] 进一步的，每个电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入具体为：

[0020] 每个电力传输线发送节点通过接入时片的位置索引到时片索引比特，时片的数目和时片索引比特的数目满足下式：

[0021]

[0022] 式中，p1表示为时片索引比特的数目，M表示为时片的数目，C(M,1)表示为在M个时片内选择1个时片的二项式系数， 表示为向下取整函数。

[0023] 进一步的，接入的时片组内发送数据比特具体为：

[0024] 电力传输线发送节点在接入的时片内通过索引到的时片索引比特发送相应的索引数据比特。

[0025] 进一步的，接收判决基于最佳接收准则进行，最佳接收准则具体包括：

[0026] 最大似然准则和最大后验概率准则。

[0027] 第二方面，本发明提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入装置，包括：

[0028] 时域划分模块，用于将传输时间分为若干个时片组；

[0029] 时片分配模块，用于将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对，每个通信节点对均包括电力传输线发送节点和电力传输线接收节点；

[0030] 数据发送模块，用于通过每个电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入，并在接入的时片组内发送数据比特；

[0031] 数据判决模块，用于通过每个电力传输线接收节点对相应的电力传输线发送节点发送的数据比特进行接收判决，满足最佳接收后恢复发送信号。

[0032] 进一步的，时域划分模块还包括：

[0033] 时片划分模块，用于将每个时片组划分为若干个时片，若干个时片通过连续编码或交织编码进行分组。

[0034] 进一步的，时片分配模块具体包括：

[0035] 第一时片分配模块，用于通过中心节点将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对；

[0036] 或

[0037] 第二时片分配模块，用于将若干个时片组进行预分配，若干个通信节点对进行分布式载波侦听，在信道空闲时接入相应的预分配的时片组。

[0038] 综上，本发明提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法及装置，通过预先分配电力通信系统的时分信道，索引接入各自的时片组内以发送相应的数据比特，有效避免了数据传输过程中多节点发生碰撞，并且对传送的数据进行了接收判决，使得数据在传输过程中拥有较低的误码率，从而保证了数据在信道中的传输效率，实现了信号高速可靠的在电力通信系统中的多址接入。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0040] 图1为本发明实施例提供的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法的流程示意图；

[0041] 图2为本发明实施例提供的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法的原理示意图。

具体实施方式

[0042] 为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0043] 近年来，伴随着通信技术的发展，如何实现通信网络的全覆盖成为了下一代通信网络的主要问题。电力线通信基于已经被广泛部署、不需要二次投入的电力线，成为实现构建泛在连接的下一代网络关注热点。电力线最初被设计用于电量的传输，直到上个世纪电力线载波通信才逐步被研究者关注，并开展了一系列窄带电力线通信的研究。

[0044] 现阶段的电力载波通信调制解调方案已经可以满足一对一的低速率传输，实现远程抄表等业务。现有的调制解调方式受限于通信带宽，有大量论文表示提高PLC速率只能通过提高可用频率带宽实现。但由于电力线传输信道具有很强的带通性质，过高的频率会导致信号强烈衰减，甚至超过传统的无线信道衰减。因此，如何在功率受限的情况下进一步提升频带的传输效率，以提高电力线信道的传输效率成为了当前的研究重点。

[0045] 基于此，本发明提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法及装置。

[0046] 以下是对本发明的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法的实施例进行的详细介绍。

[0047] 请参阅图1和2，本实施例提供一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，包括：

[0048] S100：将传输时间分为若干个时片组；

[0049] 需要说明的是，在本实施例中每个时片组还被划分为若干个时片。即每个时片组由若干个时片组成，每个时片组中的若干个时片通过连续编码或交织编码的方式进行分组，从而形成各自对应的时片组。

[0050] S200：将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对，每个通信节点对均包括电力传输线发送节点和电力传输线接收节点；

[0051] 需要说明的是，本实施例中的信号通过通信节点对进行接收和发送。故每个通信节点对均设置一组对应的电力传输线发送节点和电力传输线接收节点，电力传输线发送节点和电力传输线接收节点之间通过电力传输线进行通信。假设有N个通信节点对，则N个通信节点对各自通过电力传输线进行信号传输。

[0052] 在本实施例中，采用两种方法将时片组分配给相应的通信节点对。

[0053] 第一种是设置一个中心节点，该中心节点对所有的时片组进行统一管理，在某个通信节点对启用时，将时片组分配给该通信节点对以进行信号的传输。

[0054] 另一种是每个通信节点对主动接入时片组。该方法要求对时片组预先进行分配，即对每个通信节点对均预先分配一个相应的时片组，每个通信节点对均进行分布式载波侦听，在信道空闲时即接入对应的时片组。这样做的好处是多个通信节点对在同时进行主动接入时不会发生碰撞。

[0055] 电力传输线发送节点和电力传输线接收节点应在统一时片组内实现信号的接收和发送。

[0056] S300：每个电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入，并在接入的时片组内发送数据比特；

[0057] 需要说明的是，每个电力传输线发送节点发送的数据比特均包括时片索引比特和索引数据比特，并且数据比特的数目等于时片索引比特的数目和索引数据比特的数目之和，三者的数目均为大于1的正整数。即假设数据比特为p个，时片索引比特和索引数据比特分别为p1和p2个，则p＝p1+p2。

[0058] 在本实施例中，每个电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入具体就是每个电力传输线发送节点通过接入时片的位置索引到时片索引比特，时片的数目和时片索引比特的数目满足下式：

[0059]

[0060] 式中，p1表示为时片索引比特的数目，M表示为时片的数目，C(M,1)表示为在M个时片内选择1个时片的二项式系数， 表示为向下取整函数，且M为大于1的正整数。

[0061] 假设每个时片组内包括4个时片，那么时片索引比特和节点接入时片的位置索引对应关系可以为：

[0062] 时片索引比特“00”对应节点接入时片的位置索引“1”；

[0063] 时片索引比特“01”对应节点接入时片的位置索引“2”；

[0064] 时片索引比特“10”对应节点接入时片的位置索引“3”；

[0065] 时片索引比特“11”对应节点接入时片的位置索引“4”。

[0066] 当电力传输线发送节点通过接入时片的位置索引到时片索引比特，即可在该接入的时片内发送对应的索引数据比特，从而实现对相应数据的发送。

[0067] S400：每个电力传输线接收节点对相应的电力传输线发送节点发送的数据比特进行接收判决，满足最佳接收后恢复发送信号。

[0068] 需要说明的是，在本实施例中，当信号在经过时域分配的信道中传输后，还进行接收判决，其目的在于确定信号的传输精确度，保证信号高速有效准确的传输。进一步的，接收判决可以基于最佳接收准则进行，可选择的方法有最大似然准则和最大后验概率准则。

[0069] 当信号判决满足最佳接收准则之后，则可以对信号进行进一步的发送。

[0070] 本实施例提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法，通过预先分配电力通信系统的时分信道，索引接入各自的时片组内以发送相应的数据比特，有效避免了数据传输过程中多节点发生碰撞。不用像传统的基于电力传输线的调制解调方式下需要提升带宽从而提升传输效率。

[0071] 并且本实施例对传送的数据进行了接收判决，使得数据在传输过程中拥有较低的误码率，从而保证了数据在信道中的传输效率，实现了信号高速可靠的在电力通信系统中的多址接入。

[0072] 以上是对本发明的一种基于电力传输线的索引时分多址接入方法的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种基于电力传输线的索引时分多址接入装置的实施例进行详细的介绍。

[0073] 本实施例提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入装置，包括：时域划分模块、时片分配模块、数据发送模块和数据发送模块。

[0074] 在本实施例中，时域划分模块用于将传输时间分为若干个时片组；

[0075] 需要说明的是，时域划分模块还包括时片划分模块，用于将每个时片组划分为若干个时片，若干个时片通过连续编码或交织编码进行分组。

[0076] 在本实施例中，时片分配模块用于将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对，每个通信节点对均包括电力传输线发送节点和电力传输线接收节点；

[0077] 需要说明的是，时片分配模块具体包括第一时片分配模块，用于通过中心节点将若干个时片组对应分配给若干个通信节点对；或第二时片分配模块，用于将若干个时片组进行预分配，若干个通信节点对进行分布式载波侦听，在信道空闲时接入相应的预分配的时片组。

[0078] 在本实施例中，数据发送模块用于通过每个电力传输线发送节点在分配的时片组内进行索引接入，并在接入的时片组内发送数据比特；

[0079] 在本实施例中，数据判决模块用于通过每个电力传输线接收节点对相应的电力传输线发送节点发送的数据比特进行接收判决，满足最佳接收后恢复发送信号。

[0080] 本实施例提供了一种基于电力传输线的索引时分多址接入装置，通过预先分配电力通信系统的时分信道，索引接入各自的时片组内以发送相应的数据比特，有效避免了数据传输过程中多节点发生碰撞。不用像传统的基于电力传输线的调制解调方式下需要提升带宽从而提升传输效率。

[0081] 并且本实施例对传送的数据进行了接收判决，使得数据在传输过程中拥有较低的误码率，从而保证了数据在信道中的传输效率，实现了信号高速可靠的在电力通信系统中的多址接入。

[0082] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。